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JP3593822B2 - Intermediate frequency processing circuit - Google Patents

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JP3593822B2
JP3593822B2 JP27898296A JP27898296A JP3593822B2 JP 3593822 B2 JP3593822 B2 JP 3593822B2 JP 27898296 A JP27898296 A JP 27898296A JP 27898296 A JP27898296 A JP 27898296A JP 3593822 B2 JP3593822 B2 JP 3593822B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、テレビ受信機などに用いられる映像および音声信号の中間周波処理回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
テレビ受信機などにおいて、受信アンテナで受信したVHFまたはUHF帯のテレビ高周波信号からチューナー回路(同調回路)により希望するチャネルの信号が選択され、例えば、日本の場合には、映像信号は58.75MHz、音声信号は54.25MHzの中間周波数に変換された中間周波信号が得られる。一般的に、チューナー回路からの中間周波信号には、映像信号および音声信号の両方が含まれている。この複合中間周波信号から映像と音声の中間周波信号が分離され、映像中間増幅回路および音声中間増幅回路により増幅され、それぞれ映像および音声検波回路に入力される。
【0003】
このため、チューナー回路からの複合中間周波信号から映像信号および音声信号を分離するための分離用回路がチューナー回路の次段に設けられている。このような回路として、図4に示すインターキャリア方式および図5に示す擬似スプリットキャリア方式などの回路が用いられている。
【0004】
図4に示すインターキャリア方式の音声中間周波検波回路は、バンドパスフィルタBPF、映像搬送波再生回路VCG、掛算器MULおよびバンドパスフィルタBPFとにより構成されている。
バンドパスフィルタBPFの帯域幅は、中間周波数54.25MHzの音声信号および中間周波数58.75MHzの映像信号両方が通過できるように、広く設定されている。これに対して、バンドパスフィルタBPFは中心周波数が、映像中間周波数58.75MHzと音声中間周波数54.25MHzとの差である4.5MHzであり、帯域幅は音声多重放送などの場合を考慮して、例えば、50KHzに設定されている。
【0005】
映像搬送波再生回路VCG1 は、入力した映像信号の中間周波信号に応じて、映像信号の搬送波(キャリア)VIFC を再生し、掛算器MUL1 に出力する。
掛算器MUL1 は、入力した映像搬送波VIFC と映像中間周波信号とを掛算して、出力する。そして、掛算器MUL1 からの信号を図示しないローパスフィルタを介して、高周波成分除去され、映像信号VP のみが出力される。
【0006】
一方、掛算器MULの出力がバンドパスフィルタBPFを介して、音声中間周波信号以外の周波数成分が除去され、音声中間周波信号SIFとして、音声信号復調回路に出力される。
なお、音声中間周波信号SIFはFM信号であり、音声信号復調回路は、例えば、FM検波回路により構成される。
【0007】
このように構成を有するインターキャリア方式の回路においては、バンドパスフィルタBPFに入力された複合中間周波信号VIFはバンドパスフィルタBPFにより、映像および音声中間周波信号以外の成分が除去され、中間周波信号VIFとして出力される。
【0008】
中間周波信号VIFは映像搬送波再生回路VCGにより、周波数58.75MHzの映像搬送波VIFが発生される。映像搬送波VIFと中間周波信号VIFはともに掛算器MULに入力され、掛算器MULにより、映像信号および映像中間周波数58.75MHzの2倍の周波数を有する高周波成分を含む信号が発生される。そして、図4に図示しないローパスフィルタにより、高周波成分が除去され、映像信号Vのみが出力される。
【0009】
一方、掛算器MULの出力信号には、58.75MHz映像中間周波数周波数と54.25MHzの音声中間周波数との差である4.5MHzの音声中間信号が含まれているので、掛算器MULの出力信号が中心周波数4.5MHzのバンドパスフィルタBPFを介して、他の成分が除去され、中心周波数4.5MHzの音声中間周波信号SIFのみが出力される。
【0010】
図5は擬似スプリットキャリア方式の分離用回路の回路図を示している。図示のように、この回路は、バンドパスフィルタBPF,BPF、映像搬送波再生回路VCG、掛算器MUL、MULにより構成されている。
【0011】
バンドパスフィルタBPFの帯域幅は、図3に示すバンドパスフィルタBPFと同様である。バンドパスフィルタBPFから、映像中間周波信号VIFが出力される。
また、バンドパスフィルタBPFは、中心周波数は54.25MHz、帯域幅は音声多重放送などの場合を考慮して、例えば、約50KHzに設定されている狭帯域のバンドパスフィルタである。このため、バンドパスフィルタBPFから、周波数は54.25MHzの音声中間周波信号SIFが出力される。
【0012】
映像搬送波再生回路VCGは、図3に示す映像搬送波再生回路VCGと略同様な構成および機能を有し、ただし、本回路においては、映像搬送波再生回路VCGにより発生された映像搬送波VIFは掛算器MUL,MULの両方に出力される。
【0013】
掛算器MULは、映像搬送波再生回路VCGにより発生された映像搬送波VIFと映像中間周波信号VIFを受けて、これらの信号を掛算処理して、映像信号および高周波成分を含む信号を出力し、出力信号を図示しないローパスフィルタにより、高周波成分が除去され、映像信号Vのみが出力される。
【0014】
掛算器MULは、映像搬送波再生回路VCGにより発生された映像搬送波VIFと音声中間周波信号SIFを受けて、これらの信号の周波数の差および周波数の和に相当する周波数成分を含む信号が出力される。そして、図示しないローパスフィルタにより、高周波成分が除去され、4.5MHzの音声中間周波信号SIFのみが出力される。
【0015】
上述のように得られた音声中間周波信号SIFは中心周波数4.5MHzのFM信号であり、図6に示す音声信号復調回路により復調され、音声信号VMPX が出力される。
【0016】
図6に示すように、音声信号復調回路は、π/2移相器PSF、単同調回路TCおよび掛算器MULにより構成されている。
π/2移相器PSFは、入力した音声中間周波信号SIFの位相をπ/2回転させる回路である。単同調回路TCは、図7に示すように、キャパシタCおよびコイルLにより構成され、音声中間周波信号SIFの中心周波数4.5MHzに同調している同調回路である。
【0017】
図8は単同調回路TCの振幅および位相特性を示すグラフである。なお、図8においては、周波数fS0は音声中間周波信号SIFの中心周波数4.5MHzである。
【0018】
π/2移相器PSFおよび単同調回路TCを通過した音声中間周波信号と元の音声中間周波信号SIFはともに掛算器MULに入力される。掛算処理の結果、音声信号VMPX および他の高周波成分を含む信号が発生される。そして、図示しないローパスフィルタにより、高周波成分が除去され、音声信号VMPX のみが出力される。
【0019】
このように、音声信号復調回路により、音声中間周波信号SIFがFM復調され、音声信号VMPX が得られる。
【0020】
さらに、図3および図4に示す映像信号および音声信号の分離用回路から得られた映像搬送波VIFを用いて、図9に示すAFT(Automatic Fine Tuning )回路により、AFT信号VAFT が発生される。
【0021】
図9に示すように、AFT回路はπ/2移相器PSFおよび掛算器MULにより構成されている。
π/2移相器PSFの一例は図10に示している。図10に示すように、本例のπ/2移相器PSFは出力ノードNDとNDとの間に接続されている外付けのコイルLおよびキャパシタCを用いて、これを基準として、入力された映像搬送波VIFの周波数ずれを検出する。映像搬送波VIFの周波数ずれの量に応じた位相変化を与えた発振信号を掛算器MULに出力する。
図11はこのπ/2移相器PSFの周波数特性を示すグラフである。
【0022】
掛算器MULは位相変化された映像搬送波VIFと元の映像搬送波VIFを受けて、掛算処理して、そして図示しないローパスフィルタにより、映像搬送波VIFの周波数ずれに応じたAFT信号VAFT を発生する。
図12はAFT回路の出力特性を示している。なお、図11および図12においては、周波数fV0は映像中間周波信号の中心周波数58.75MHzである。
【0023】
このように構成されたAFT回路により、映像搬送波VIFの周波数の変化に応じたAFT信号VAFT が発生され、チューナー回路にフィードバックすることで、チューナー回路における局部発振回路の発振周波数を微調整することにより、チューナー回路から出力された中間周波信号の周波数を一定に保持する。
このため、AFT回路は高い感度と動作安定性が要求され、温度特性を含めて、誤差を0.05%以内に抑制できる高精度が要求されている。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の映像および音声中間周波処理回路においては、外付けのコイルを用いているので、コイルの調整が必要であり、また、AFT回路においては、高精度が要求されるため、コイルの調整が困難である。
また、音声中間周波信号SIFは狭帯域のFM信号であり、音声復調回路をICに内蔵するには、コイルと同等の高S/N比を得ることは困難である。
【0025】
さらに、上述した従来の中間周波処理回路においては、音声中間周波信号SIFの復調回路とAFT回路はそれぞれ別々の回路が必要であり、回路構成が複雑になるという問題がある。
【0026】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路構成の簡単化を実現でき、周波数逓倍と周波数変換により音声信号変調指数の増大を図り、復調される音声信号のS/N比の向上およびAFT回路の基準周波数の精度緩和が図れる中間周波処理回路を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、音声中間周波信号から音声信号を復調して出力する中間周波処理回路であって、上記音声中間周波信号を所定の逓倍数N(Nは整数である)で逓倍し、逓倍信号を出力する逓倍手段と、上記逓倍信号と映像中間周波信号の搬送波の周波数を有する入力信号とを掛算し、掛算結果に含まれる高周波成分を除去する周波数変換手段と、上記周波数変換手段の出力信号を受けて、当該出力信号に含まれている音声信号を復調する復調手段とを有する。
【0028】
また、本発明では、好適には、上記入力信号は、同調回路からの映像中間周波信号の搬送波であり、さらに、上記復調手段は、PLL回路により構成されている。
【0029】
また、本発明では、同調回路からの映像中間周波信号を受けて、当該映像中間周波信号の搬送波の周波数変化分に応じた制御信号を上記同調回路に出力し、上記同調回路の出力周波数を安定させる中間周波処理回路であって、上記映像中間周波信号の搬送波と音声中間周波信号を所定の逓倍数N(Nは整数である)で逓倍した周波数を有する入力信号とを掛算し、掛算結果に含まれる高周波成分を除去する周波数変換手段と、上記周波数変換手段の出力信号を受けて、当該出力信号に含まれている上記映像中間周波信号の周波数変化分に応じた信号を抽出し、抽出した信号を上記同調回路に出力し、上記同調回路の出力周波数を制御する復調手段とを有する。
【0030】
さらに、本発明では、好適には、上記入力信号は、発振器からの発振信号である。
【0031】
本発明によれば、同調回路、例えば、チューナー回路からの音声中間周波信号が逓倍手段により、N逓倍された逓倍信号が出力され、さらに周波数変換手段により、当該逓倍信号とチューナー回路からの映像中間周波信号とが掛算され、掛算結果の高周波成分が除去され、周波数が低域に変換された信号が出力される。
【0032】
周波数変換された信号が、例えば、PLL回路により構成された復調回路により復調され、音声信号が出力される。また、復調回路の出力信号が音声信号を除去するローパスフィルタを介して、音声信号成分が除去され、映像中間周波信号の搬送波の周波数変化分に応じた信号が得られ、この信号は増幅回路により増幅され、チューナー回路の出力周波数を安定化させるためのAFT信号として、チューナー回路に供給される。
【0033】
このように、逓倍手段により逓倍し、さらに周波数変換手段により周波数変換することにより、狭帯域FM信号である音声中間周波信号の広帯域化を実現でき、音声中間周波信号の変調指数の向上が図れ、高S/N比の音声信号が得られる。
さらに、本発明により、一つの回路により、音声信号の復調とAFT信号の出力を実現でき、回路構成の簡単化が図る。
【0034】
【発明の実施の形態】
第1実施形態
図1は本発明に係る中間周波処理回路の第1の実施形態を示す回路図である。図示のように、本例の中間周波処理回路は、逓倍器10、掛算器MUL、位相検出器20、増幅器30、ローパスフィルタ40、電圧制御発振器(VCO)50、ローパスフィルタ60、キャパシタCおよび増幅器70,80,90により構成されている。
【0035】
位相検出器20、増幅器30、ローパスフィルタ40および電圧制御発振器50によりPLL回路が構成されている。
逓倍器10は、入力された音声中間周波信号SIFを受けて、予め設定された逓倍数Nで逓倍した逓倍信号S10を生成し、掛算器MULに出力する。
【0036】
掛算器MULは、逓倍器10からの逓倍信号S10および映像搬送波VIFを受けて、これらの信号を用いて掛算処理を行い、処理結果を図示しないローパスフィルタを介して、発振信号Sとして位相検出器20に出力する。
【0037】
位相検出器20は、掛算器MULからの発振信号Sおよび電圧制御発振器50からの発振信号S50を受けて、これらの信号の位相を比較し、位相差に応じた位相差信号S20を増幅器30に出力する。
位相差信号S20は増幅器30により増幅され、増幅信号S30として、ローパスフィルタ40に出力される。
【0038】
ローパスフィルタ40は、増幅器30からの増幅信号S30に含まれる高周波成分を除去して、低周波成分のみを含む信号S401、S402を発生して出力する。
【0039】
電圧制御発振器50は、ローパスフィルタ40からの信号S402を受けて、これに応じて、発振信号S50を周波数を制御する。発振信号S50は位相検出器20にフィードバックされる。
【0040】
一方、ローパスフィルタ40からの信号S401はさらにローパスフィルタ60を介して、音声信号成分が除去され、増幅器70により増幅され、AFT信号VAFT として出力端子TAFT に出力される。
また、ローパスフィルタ40からの信号S401は増幅器80を介して、増幅された後、キャパシタCにより、直流成分および直流に近い周波数成分、例えば、映像搬送波VIFの周波数変化に応じた低周波成分がカットされ、増幅器90により増幅した後、音声信号VMPX として、出力端子TMPX に出力される。
【0041】
なお、本実施形態においては、位相検出器20、増幅器30、ローパスフィルタおよび電圧制御発振器50により構成されたPLL回路が音声中間周波信号のFM検波に用いられている。
【0042】
例えば、電圧制御発振器50の中心周波数fVCO は、掛算器MULからの発振信号Sの搬送波周波数に設定されている。これにより、掛算器MULからの発振信号Sの位相変化に応じて電圧が変動する信号S20が発生され、信号S20が増幅器30により増幅され、さらにローパスフィルタ40により、高周波成分が除去され、低周波成分のみを含む信号S401,S402が出力される。
【0043】
ローパスフィルタ40からの信号S401が電圧制御発振器50に入力され、これに応じて、電圧制御発振器50により発生された発振信号S50の周波数が制御される。
例えば、掛算器MULからの発振信号Sの位相が変化しないとき、位相検出器20からの出力信号S20が一定のレベルに保持され、ローパスフィルタ40の出力信号S402のレベルも一定に保持されている。このため、電圧制御発振器50により発生された発振信号S50の周波数が中心周波数fVCO に保持されている。
【0044】
一方、掛算器MULからの発振信号Sの位相が変化すると、位相変化分に応じた信号が発生され、この位相変化を示す信号が増幅器30により増幅され、さらにローパスフィルタ40を介して、高周波成分が除去され、低周波成分のみが残される。この信号S402が電圧制御発振器50に入力され、電圧制御発振器50は、この信号に応じて、発生された発振信号の周波数を制御する。
【0045】
このように、ローパスフィルタ40の出力信号には、掛算器MULからの発振信号Sの位相変化に応じて変化する。この位相変化分は、例えば、音声中間周波信号SIFの変調信号である音声信号または掛算器MULに入力された映像搬送波信号VIFの周波数変化分を含むので、ローパスフィルタ40の出力信号S401より、音声信号VMPX およびAFT信号VAFT を取り出すことができる。
【0046】
以下、図1を参照しながら、数式を用いて、本実施形態の動作について説明する。
逓倍器10に入力される音声中間周波信号SIFはFM信号であり、次式により表すことができる。
【0047】
【数1】
SIF(t) = Acos {ωSCt + φ+ m sin ρt } …(1)
ここで、ωSCは音声中間周波信号SIFの搬送波の角周波数、ρは音声変調波の角周波数、mは変調指数をそれぞれ示している。
なお、式(1)におけるφはFM信号の位相の初期値であり、ここで、便利のために、φ=0とする。こうすると、上記の式(1)は、次式のように簡略化できる。
【0048】
【数2】
SIF(t) = Acos {ωSCt + m sin ρt } …(2)
【0049】
式(2)に示す信号SIF(t)が逓倍器10に入力され、N逓倍されると、次式に示す逓倍信号S10が得られる。
【0050】
【数3】
S10(t) = Acos{ NωSCt +N m sin ρt} …(3)
【0051】
なお、ここで、掛算器MULに入力された映像搬送波VIFは、次式に示すように、搬送波角周波数ωPCを有する発振信号とする。
【0052】
【数4】
VIF(t) = B cos ωPCt …(4)
【0053】
掛算器MULにより、映像搬送波VIFと逓倍信号S10との掛算演算が行われ、次に示す掛算信号が得られる。
【0054】
【数5】

Figure 0003593822
【0055】
そして、式(5)に示す掛算処理の結果が、図1に図示しないローパスフィルタを通過することにより、高周波成分 cos{(NωSC+ωPC)t+ N m sinρt}が減衰し、低周波成分 cos{(NωSC−ωPC)t+ N m sinρt}のみが位相検出器20に出力される。
即ち、位相検出器20に入力される信号Sは次式のように表すことができる。
【0056】
【数6】
(t) = C cos {(NωSC −ωPC)t + N m sinρt} …(6)
【0057】
これにより、信号SのFM変調指数は元の音声中間周波信号SIFの変調指数のN倍となり、また、映像搬送波VIFとの掛算の結果、信号Sの搬送波の周波数fは(N ωSC−ωPC)t となり、逓倍器10の逓倍数Nを設定することにより、信号Sの搬送波周波数は、音声中間周波信号SIFの搬送波周波数(fSIF =ωSCt)より低く変換することができる。
【0058】
例えば、ここで、音声中間周波信号SIFの搬送波周波数は4.5MHz、映像中間周波信号の搬送波周波数は58.75MHz、逓倍器10の逓倍数Nは14とすると、PLL回路の位相検出器20に入力された信号の搬送波周波数は4.25MHzとなる。
【0059】
このように、音声中間周波信号SIFは上述した中間周波処理回路により、変調指数がN倍となり、また、音声中間周波信号の搬送波の周波数が低域に変換され、FM信号としての音声中間周波信号SIFの低域化を実現できる。
即ち、狹帯域のFM変調信号である音声中間周波信号SIFを広帯域化することができる。そして、この広帯域化されたFM変調信号を、例えば、本例のように、PLL回路により構成されたFM検波回路により復調することにより、高S/N比の音声信号が得られる。
【0060】
次に、図1を参照しながら、数式を用いて、AFT信号VAFT の生成動作について説明する。
掛算器MULには、映像搬送波VIFが入力され、この信号が逓倍器10によりN逓倍した逓倍信号とともに掛算器MULに入力され、掛算処理の結果、低域変換される。そして、低域変換された信号SがPLL回路によりFM検波され、信号Sの位相変化分に応じた信号S401がPLL回路により出力される。
【0061】
信号S401はローパスフィルタ60により、なかに含まれている音声信号VMPX の成分が除去され、映像搬送波VIFの周波数変換に応じた信号成分のみが残される。そして、この信号が増幅器70により増幅され、AFT信号VAFT としてチューナー回路にフィードバックされ、チューナー回路の局部発振器の発振周波数を微調整することにより、チューナー回路により出力された中間周波信号の周波数を一定に保持させる。
【0062】
PLL回路において、電圧制御発振器50の中心角周波数fVCO は (N ωSC−ωPC) と設定する。このため、位相検出器20に入力された信号Sに位相の変換がないとき、電圧制御発振器50からの出力信号S50は、次式により表される。
【0063】
【数7】
S50(t) = V cos(NωSC −ωPC)t …(7)
【0064】
掛算器MULに入力された映像搬送波VIFの周波数には、Δωのずれがあるとすると、位相検出器20に入力された信号Sは次式のように表せる。
【0065】
【数8】
(t) = Ccos{(NωSC −ωPC + Δω)t + N m sinρt} …(8)
【0066】
信号SはPLL回路により、FM検波され、ローパスフィルタ40により出力された信号S401には、映像搬送波VIFの周波数ずれΔωおよび音声信号成分 N m sinρtに比例した電圧信号が含まれている。
図1に示すローパスフィルタ60により、音声信号成分が除去され、映像搬送波VIFの周波数ずれΔωに比例する電圧信号のみが残される。そして、この電圧信号が増幅器70により増幅され、AFT信号VAFT として、出力端子TAFT に出力される。
【0067】
AFT信号VAFT がチューナー回路に出力され、例えば、チューナー回路にある局部発振器の発振周波数を微調整することにより、チューナー回路から出力された中間周波信号の周波数を一定に保持する。
【0068】
このように、本発明の中間周波処理回路により、映像搬送波VIFの周波数ずれの量を検出して、ずれの量に応じて変化するAFT信号VAFT を発生し、チューナー回路にフィードバックすることにより、中間周波信号の周波数の安定化を図る。
【0069】
一般的に、映像搬送波VIFの周波数ずれを検出するための基準信号の周波数は映像搬送波VIFの要求された周波数精度と同様若しくはそれ以上の精度が必要である。
本実施形態においては、映像搬送波VIFの周波数は、掛算器MULにより、低域に変換され、位相比較の基準信号として用いられる電圧制御発振器50の発振信号S50の中心周波数fVCO は(N ωSC−ωPC) であるため、電圧制御発振器50に要求される精度と従来の基準信号発生器に要求される精度比xは、次式のように表すことができる。
【0070】
【数9】
x = ωPC/(N ωSC−ωPC) …(9)
【0071】
ここで、本実施形態において、逓倍器の逓倍数Nは(N=14)とすると、電圧制御発振器50の中心周波数fVCO は(fVCO =4.25MHz)となる。式(9)に示す精度比xは約13.8倍である。また、逓倍数(N=16)とすると、電圧制御発振器50の中心周波数fVCO は(fVCO =13.25MHz)となり、式(9)に示す精度比xは約4.43倍である。
【0072】
即ち、本実施形態において、映像搬送波VIFが掛算器MULにより低域に変換することにより、基準信号を発生する電圧制御発振器50に対する精度要求は従来のAFT信号生成回路の基準信号発生器と比べて、緩和される。
【0073】
以上説明したように、本実施形態によれば、音声中間周波信号SIFを逓倍器10によりN逓倍し、映像搬送波VIFと掛算して、低域に変換した信号SをPLL回路に入力される。PLL回路により、信号SをFM検波して、音声信号および映像搬送波VIFの周波数ずれに応じた信号S401を発生し、キャパシタCにより、直流成分が除去され、さらに増幅器90により増幅された音声信号VMPX を出力し、また、ローパスフィルタ60により、音声信号成分が除去され、映像搬送波VIFの周波数ずれ分に比例した信号のみを出力し、増幅器70により増幅して、AFT信号VAFT としてチューナー回路にフィードバックするので、音声信号のS/N比の向上を実現でき、位相比較の基準信号を発生する電圧制御発振器50に対する精度の要求を緩和でき、一つの中間周波処理回路により、音声検波およびAFT信号VAFT の発生を実現できる。
【0074】
第2実施形態
図2は本発明に係る中間周波処理回路の第2の実施形態を示す回路図である。図示のように、本実施形態の中間周波処理回路は、逓倍器10、発振器12、掛算器MUL、位相検出器20、増幅器30、ローパスフィルタ40、電圧制御発振器50、ローパスフィルタ60、キャパシタCおよび増幅器80,90により構成されている。
【0075】
なお、本実施形態と図1に示す第1の実施形態と比べると、掛算器MULに入力された映像搬送波VIFの代わりに、本実施形態では、発振器12からの発振信号S12を用いることで異なる。
PLL回路を構成する各部分は第1の実施形態と同様であり、ここで、これらの構成部分を図1と同様な符号を用いて表記している。なお、図1と同様な構成部分についてはその詳細の説明を省略する。
【0076】
図2に示すように、本例では、音声中間周波信号SIFを逓倍器10によりN逓倍した逓倍信号S10と発振器12により発生された発振信号S12がともに掛算器MULに入力される。掛算器MULにより掛算処理した結果を図示しないローパスフィルタを介して、高周波成分が除去され、低周波成分のみが残された信号Sm1がPLL回路を構成する位相検出器20に入力される。
【0077】
ここで、発振器12の出力信号S12は、例えば、映像搬送波VIFと同様な周波数を有する発振信号である。なお、この発振器は、例えば、セラミック発振器などにより構成することができる。
逓倍信号S10と発振信号S12との掛算処理の結果、音声中間周波信号SIFの変調指数が逓倍数N倍となり、また、FM信号である音声中間周波信号SIFの搬送波周波数が低域に変換されるので、PLL回路で構成されたFM検波回路により、高S/N比の音声信号VMPX が得られる。
【0078】
以上説明したように、本実施形態によれば、AFT信号VAFT の発生を実現できないが、音声中間周波信号SIFを逓倍して、発振信号S12との掛算処理により、音声中間周波信号SIFの変調指数の向上および搬送波周波数の低域変換を実現でき、高S/N比の音声信号が得られる。
【0079】
第3実施形態
図3は本発明に係る中間周波処理回路の第3の実施形態を示す回路図である。
図示のように、本実施形態の中間周波処理回路は、発振器14、掛算器MUL、位相検出器20、増幅器30、ローパスフィルタ40、電圧制御発振器50および増幅器70により構成されている。
【0080】
なお、本実施形態と図1に示す第1の実施形態と比べると、掛算器MULに入力された逓倍信号S10の代わりに、本実施形態では、発振器14からの発振信号S14を用いることで異なる。
PLL回路を構成する各部分は第1の実施形態と同様であり、ここで、これらの構成部分を図1と同様な符号を用いて表記している。なお、図1と同様な構成部分についてはその詳細の説明を省略する。
【0081】
図3に示すように、本例では、発振器14からの発振信号S14と映像搬送波VIFがともに掛算器MULに入力される。掛算器MULにより掛算処理した結果を図示しないローパスフィルタを介して、高周波成分が除去され、低周波成分のみが残された信号Sm2がPLL回路を構成する位相検出器20に入力される。
【0082】
PLL回路に入力された信号Sm2の周波数は、映像搬送波VIFの周波数ずれに応じて変化するので、PLL回路により、映像搬送波VIFの周波数ずれに比例する電圧信号S40が出力される。電圧信号S40が増幅器70により増幅され、AFT信号VAFT としてチューナー回路にフィードバックされ、チューナー回路の局部発振器の発振周波数を微調整することにより、チューナー回路から出力される中間周波信号の周波数を一定に保持される。
【0083】
なお、本例において、発振器14は、例えば、セラミック発振器などにより構成することができる。発振器14の動作周波数は、例えば、図1に示す逓倍器10からの逓倍信号S10と略同様な周波数に設定されている。ここで、発振器14からの発振信号S14の角周波数をωOSC とすると、位相検出器20に入力される信号Sm2の角周波数は、掛算器MULに入力された二つの信号の角周波数の差(ωPC−ωOSC )となる。また、これに応じて、PLL回路の電圧制御発振器50の中心周波数fVCO は(ωPC−ωOSC )に設定される。
【0084】
このように、映像搬送波VIFの周波数が低域に変換され、AFT信号VAFT を発生するための基準信号として、電圧制御発振器50からの発振信号S50が用いられる。このため、電圧制御発振器50に対する精度の要求は、従来の基準信号発生器に要求される精度に比べて緩和される。
【0085】
以上説明したように、本実施形態によれば、発振器14からの発振信号S14と映像搬送波VIFとの掛算処理により、映像搬送波VIFの周波数を低域に変換し、PLL回路により、映像搬送波VIFの周波数ずれに比例した電圧信号を検波して出力し、AFT信号VAFT としてチューナー回路にフィードバックするので、映像搬送波VIF周波数の低域変換により、位相比較の基準信号を発生する電圧制御発振器50の精度に対する要求を緩和でき、高精度なAFT信号VAFT を発生できる。
【0086】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の中間周波処理回路によれば、復調された音声信号のS/N比の向上を実現でき、AFT信号を発生するための基準信号発生器の精度に対する要求が緩和できる利点がある。
さらに、本発明によれば、一つの回路により、音声信号の復調とAFT信号の発生を実現でき、回路構成の簡単化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る中間周波処理回路の第1の実施形態を示す回路図である。
【図2】本発明に係る中間周波処理回路の第2の実施形態を示す回路図である。
【図3】本発明に係る中間周波処理回路の第3の実施形態を示す回路図である。
【図4】インターキャリア方式の中間周波処理回路のブロック図である。
【図5】擬似スプリットキャリア方式の中間周波処理回路のブロック図である。
【図6】従来の音声信号復調回路の一例を示すブロック図である。
【図7】音声信号復調回路に用いる単同調回路の一例を示す回路図である。
【図8】単同調回路の振幅および位相特性を示すグラフである。
【図9】従来のAFT回路の一例を示すブロック図である。
【図10】π/2移相器の一例を示す回路図である。
【図11】π/2移相器の周波数特性を示すグラフである。
【図12】AFT回路の出力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
10…逓倍器、12,14…発振器、MUL…掛算器、20…位相検出器、30…増幅器、40…ローパスフィルタ、50…電圧制御発振器、60…ローパスフィルタ、C…キャパシタ、70,80,90…増幅器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intermediate frequency processing circuit for video and audio signals used for, for example, a television receiver.
[0002]
[Prior art]
In a television receiver or the like, a desired channel signal is selected by a tuner circuit (tuning circuit) from a VHF or UHF band television high frequency signal received by a receiving antenna. For example, in Japan, the video signal is 58.75 MHz. The audio signal is converted into an intermediate frequency signal of 54.25 MHz to obtain an intermediate frequency signal. Generally, an intermediate frequency signal from a tuner circuit includes both a video signal and an audio signal. The video and audio intermediate frequency signals are separated from the composite intermediate frequency signal, amplified by a video intermediate amplifier circuit and an audio intermediate amplifier circuit, and input to a video and audio detection circuit, respectively.
[0003]
For this reason, a separating circuit for separating the video signal and the audio signal from the composite intermediate frequency signal from the tuner circuit is provided at the next stage of the tuner circuit. As such a circuit, a circuit of the inter-carrier system shown in FIG. 4 and a circuit of the pseudo split carrier system shown in FIG. 5 are used.
[0004]
The intermediary audio intermediate frequency detection circuit shown in FIG.1, Video carrier reproduction circuit VCG1, Multiplier MUL1And bandpass filter BPF2It consists of:
Bandpass filter BPF1Is set wide so that both an audio signal having an intermediate frequency of 54.25 MHz and a video signal having an intermediate frequency of 58.75 MHz can pass through. On the other hand, the bandpass filter BPF2The center frequency is 4.5 MHz which is the difference between the video intermediate frequency 58.75 MHz and the audio intermediate frequency 54.25 MHz, and the bandwidth is set to, for example, 50 KHz in consideration of the case of audio multiplex broadcasting. I have.
[0005]
Video carrier reproduction circuit VCG1 Is a carrier VIF of the video signal according to the intermediate frequency signal of the input video signal.C And the multiplier MUL1 Output to
Multiplier MUL1 Is the input video carrier VIFC And the video intermediate frequency signal are multiplied and output. And the multiplier MUL1 High-frequency component through a low-pass filter (not shown)ButRemoved and the video signal VP Only output.
[0006]
On the other hand, the multiplier MUL1Output of the band pass filter BPF2, Frequency components other than the audio intermediate frequency signal are removed, and are output to the audio signal demodulation circuit as an audio intermediate frequency signal SIF.
Note that the audio intermediate frequency signal SIF is an FM signal, and the audio signal demodulation circuit includes, for example, an FM detection circuit.
[0007]
In the inter-carrier type circuit having such a configuration, the band-pass filter BPF1Composite intermediate frequency signal VIF input toSIs a bandpass filter BPF1As a result, components other than the video and audio intermediate frequency signals are removed, and the intermediate frequency signal VIFBIs output as
[0008]
Intermediate frequency signal VIFBIs a video carrier reproduction circuit VCG1Is a video carrier VIF having a frequency of 58.75 MHz.CIs generated. Video carrier VIFCAnd intermediate frequency signal VIFBAre both multipliers MUL1Is input to the multiplier MUL1As a result, a video signal and a signal including a high frequency component having a frequency twice as high as the video intermediate frequency 58.75 MHz are generated. Then, a high-frequency component is removed by a low-pass filter not shown in FIG.POnly output.
[0009]
On the other hand, the multiplier MUL1Output signal contains a 4.5 MHz audio intermediate signal, which is the difference between the 58.75 MHz video intermediate frequency and the 54.25 MHz audio intermediate frequency, so that the multiplier MUL1Output signal is a band pass filter BPF having a center frequency of 4.5 MHz2, Other components are removed, and only the audio intermediate frequency signal SIF having a center frequency of 4.5 MHz is output.
[0010]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a pseudo split carrier type separation circuit. As shown, this circuit comprises a bandpass filter BPF3, BPF4, Video carrier reproduction circuit VCG2, Multiplier MUL2, MUL3It consists of.
[0011]
Bandpass filter BPF3Of the band pass filter BPF shown in FIG.1Is the same as Bandpass filter BPF3From the video intermediate frequency signal VIFBIs output.
Also, a bandpass filter BPF4Is a narrow band-pass filter having a center frequency of 54.25 MHz and a bandwidth of, for example, about 50 KHz in consideration of the case of audio multiplex broadcasting. Therefore, the band-pass filter BPF4From, the frequency is 54.25 MHz audio intermediate frequency signal SIFBIs output.
[0012]
Video carrier reproduction circuit VCG2Is a video carrier reproduction circuit VCG shown in FIG.1Has substantially the same configuration and function as that of the first embodiment, except that the video carrier reproducing circuit VCG2Video carrier VIF generated byCIs the multiplier MUL2, MUL3Is output to both.
[0013]
Multiplier MUL2Is a video carrier reproduction circuit VCG1Video carrier VIF generated byCAnd video intermediate frequency signal VIFBThen, these signals are multiplied to output a signal including a video signal and a high-frequency component. The output signal is filtered by a low-pass filter (not shown) to remove the high-frequency component, andPOnly output.
[0014]
Multiplier MUL3Is a video carrier reproduction circuit VCG2Video carrier VIF generated byCAnd audio intermediate frequency signal SIFBIn response, a signal containing a frequency component corresponding to the difference between the frequencies of these signals and the sum of the frequencies is output. Then, a high-frequency component is removed by a low-pass filter (not shown), and only a 4.5 MHz audio intermediate frequency signal SIF is output.
[0015]
The audio intermediate frequency signal SIF obtained as described above is an FM signal having a center frequency of 4.5 MHz, and is demodulated by the audio signal demodulation circuit shown in FIG.MPXIs output.
[0016]
As shown in FIG. 6, the audio signal demodulation circuit includes a π / 2 phase shifter PSF.S, Single tuning circuit TC and multiplier MULSIt consists of.
π / 2 phase shifter PSFSIs a circuit for rotating the phase of the input audio intermediate frequency signal SIF by π / 2. As shown in FIG. 7, the single tuning circuit TC is a tuning circuit that includes a capacitor C and a coil L and tunes to the center frequency of the audio intermediate frequency signal SIF of 4.5 MHz.
[0017]
FIG. 8 is a graph showing the amplitude and phase characteristics of the single tuning circuit TC. In FIG. 8, the frequency fS0Is the center frequency of the audio intermediate frequency signal SIF, 4.5 MHz.
[0018]
π / 2 phase shifter PSFSThe audio intermediate frequency signal passed through the single tuning circuit TC and the original audio intermediate frequency signal SIF are both multiplied by a multiplier MUL.SIs entered. As a result of the multiplication process, the audio signal VMPXAnd a signal containing other high-frequency components. The high-frequency component is removed by a low-pass filter (not shown), and the audio signal VMPXOnly output.
[0019]
Thus, the audio intermediate frequency signal SIF is FM-demodulated by the audio signal demodulation circuit, and the audio signal VMPXIs obtained.
[0020]
Further, the video carrier VIF obtained from the video signal and audio signal separation circuits shown in FIGS.CAnd an AFT (Automatic Fine Tuning) circuit shown in FIG.AFTIs generated.
[0021]
As shown in FIG. 9, the AFT circuit is a π / 2 phase shifter PSF.AAnd multiplier MULAIt consists of.
π / 2 phase shifter PSFAAn example is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the π / 2 phase shifter PSF of this exampleAIs the output node ND1And ND2External coil L connected betweenAAnd capacitor CAAnd using this as a reference, the input video carrier VIFCIs detected. Video carrier VIFCMultiplied by an oscillation signal having a phase change corresponding to the amount of frequency shift ofAOutput to
FIG. 11 shows this π / 2 phase shifter PSF.A5 is a graph showing frequency characteristics of the sigma.
[0022]
Multiplier MULAIs the phase-changed video carrier VIFCAnd original video carrier VIFC, And multiplies the image carrier VIF by a low-pass filter (not shown).CSignal V corresponding to the frequency shift ofAFTTo occur.
FIG. 12 shows the output characteristics of the AFT circuit. In FIGS. 11 and 12, the frequency fV0Is the center frequency of the video intermediate frequency signal, 58.75 MHz.
[0023]
With the AFT circuit thus configured, the video carrier VIFCAFT signal V according to the change of the frequency ofAFTIs generated and fed back to the tuner circuit to finely adjust the oscillation frequency of the local oscillation circuit in the tuner circuit, thereby keeping the frequency of the intermediate frequency signal output from the tuner circuit constant.
For this reason, the AFT circuit is required to have high sensitivity and operational stability, and is required to have a high accuracy capable of suppressing an error including temperature characteristics to within 0.05%.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional video and audio intermediate frequency processing circuit described above, since an external coil is used, it is necessary to adjust the coil. In the AFT circuit, high accuracy is required. Is difficult to adjust.
The audio intermediate frequency signal SIF is a narrow-band FM signal, and it is difficult to obtain a high S / N ratio equivalent to that of a coil in order to incorporate an audio demodulation circuit in an IC.
[0025]
Furthermore, in the above-mentioned conventional intermediate frequency processing circuit, the demodulation circuit of the audio intermediate frequency signal SIF and the AFT circuit require separate circuits, and there is a problem that the circuit configuration becomes complicated.
[0026]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to simplify the circuit configuration, to increase the modulation index of the audio signal by frequency multiplication and frequency conversion, and to improve the S of the demodulated audio signal. An object of the present invention is to provide an intermediate frequency processing circuit capable of improving the / N ratio and relaxing the accuracy of the reference frequency of the AFT circuit.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention is an intermediate frequency processing circuit for demodulating an audio signal from an audio intermediate frequency signal and outputting the demodulated audio signal, wherein the audio intermediate frequency signal is multiplied by a predetermined number N (N is an integer). Multiplying means for outputting a multiplied signal,An input having the frequency of the carrier of the video intermediate frequency signalA frequency conversion unit for multiplying the output signal by a signal and removing a high-frequency component included in the multiplication result; and a demodulation unit for receiving an output signal of the frequency conversion unit and demodulating an audio signal included in the output signal. .
[0028]
In the present invention, preferably,inputThe signal is a carrier of the video intermediate frequency signal from the tuning circuit, and the demodulation means is constituted by a PLL circuit.
[0029]
Further, in the present invention, the video intermediate frequency signal from the tuning circuit is received, and a control signal corresponding to the frequency change of the carrier of the video intermediate frequency signal is output to the tuning circuit, and the output frequency of the tuning circuit is stabilized. An intermediate frequency processing circuit for controlling the carrier of the video intermediate frequency signal.An input having a frequency obtained by multiplying the audio intermediate frequency signal by a predetermined multiple N (N is an integer)Frequency conversion means for multiplying the signal and the high frequency component included in the multiplication result, receiving the output signal of the frequency conversion means, and converting the frequency change of the video intermediate frequency signal included in the output signal into Demodulating means for extracting a corresponding signal, outputting the extracted signal to the tuning circuit, and controlling an output frequency of the tuning circuit.
[0030]
Furthermore, in the present invention, preferably,inputThe signal is, DepartureThis is an oscillation signal from the vibrator.
[0031]
According to the present invention, a multiplied signal obtained by multiplying an audio intermediate frequency signal from a tuning circuit, for example, a tuner circuit by N, is output by a multiplying unit, and further, the multiplied signal and a video intermediate signal from the tuner circuit are output by a frequency converting unit. The frequency signal is multiplied, a high-frequency component of the multiplication result is removed, and a signal whose frequency is converted to a low frequency is output.
[0032]
The frequency-converted signal is demodulated by, for example, a demodulation circuit including a PLL circuit, and an audio signal is output. Also, the output signal of the demodulation circuit is removed through a low-pass filter that removes the audio signal, whereby the audio signal component is removed, and a signal corresponding to the frequency change of the carrier of the video intermediate frequency signal is obtained. The amplified signal is supplied to the tuner circuit as an AFT signal for stabilizing the output frequency of the tuner circuit.
[0033]
As described above, the frequency is multiplied by the frequency multiplying means, and the frequency is converted by the frequency converting means, so that the bandwidth of the audio intermediate frequency signal, which is a narrow-band FM signal, can be widened, and the modulation index of the audio intermediate frequency signal can be improved. An audio signal with a high S / N ratio is obtained.
Further, according to the present invention, demodulation of an audio signal and output of an AFT signal can be realized by one circuit, and the circuit configuration is simplified.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First embodiment
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the intermediate frequency processing circuit according to the present invention. As shown in the figure, the intermediate frequency processing circuit of the present example includes a multiplier 10, a multiplier MUL, a phase detector 20, an amplifier 30, a low-pass filter 40, a voltage controlled oscillator (VCO) 50, a low-pass filter 60, and a capacitor C.1And amplifiers 70, 80 and 90.
[0035]
A PLL circuit is constituted by the phase detector 20, the amplifier 30, the low-pass filter 40, and the voltage-controlled oscillator 50.
The multiplier 10 receives the input audio intermediate frequency signal SIF, generates a multiplied signal S10 multiplied by a preset multiplying factor N, and outputs it to the multiplier MUL.
[0036]
The multiplier MUL includes a multiplied signal S10 from the multiplier 10 and a video carrier VIF.CIn response to this, a multiplication process is performed using these signals, and the processing result is output through a low-pass filter (not shown) to the oscillation signal S.mTo the phase detector 20.
[0037]
The phase detector 20 receives the oscillation signal S from the multiplier MUL.mAnd receives the oscillation signal S50 from the voltage controlled oscillator 50, compares the phases of these signals, and outputs a phase difference signal S20 corresponding to the phase difference to the amplifier 30.
The phase difference signal S20 is amplified by the amplifier 30, and is output to the low-pass filter 40 as the amplified signal S30.
[0038]
The low-pass filter 40 removes high-frequency components included in the amplified signal S30 from the amplifier 30, generates and outputs signals S401 and S402 including only low-frequency components.
[0039]
Voltage-controlled oscillator 50 receives signal S402 from low-pass filter 40, and controls the frequency of oscillation signal S50 accordingly. The oscillation signal S50 is fed back to the phase detector 20.
[0040]
On the other hand, the signal S401 from the low-pass filter 40 further passes through the low-pass filter 60, where the audio signal component is removed, amplified by the amplifier 70, and the AFT signal VAFTOutput terminal TAFTIs output to
The signal S401 from the low-pass filter 40 is amplified via the amplifier 80,1, A DC component and a frequency component close to DC, for example, a video carrier VIFCThe low-frequency component corresponding to the change in the frequency is cut and amplified by the amplifier 90.MPXOutput terminal TMPXIs output to
[0041]
In this embodiment, a PLL circuit including the phase detector 20, the amplifier 30, the low-pass filter, and the voltage controlled oscillator 50 is used for FM detection of the audio intermediate frequency signal.
[0042]
For example, the center frequency f of the voltage controlled oscillator 50VCOIs the oscillation signal S from the multiplier MUL.mCarrier frequency. Thereby, the oscillation signal S from the multiplier MUL is obtained.mA signal S20 whose voltage fluctuates according to the phase change is generated, the signal S20 is amplified by the amplifier 30, the high-frequency component is removed by the low-pass filter 40, and the signals S401 and S402 including only the low-frequency component are output. You.
[0043]
The signal S401 from the low-pass filter 40 is input to the voltage controlled oscillator 50, and the frequency of the oscillation signal S50 generated by the voltage controlled oscillator 50 is controlled accordingly.
For example, the oscillation signal S from the multiplier MULmDoes not change, the output signal S20 from the phase detector 20 is maintained at a constant level, and the level of the output signal S402 of the low-pass filter 40 is also maintained at a constant level. Therefore, the frequency of the oscillation signal S50 generated by the voltage controlled oscillator 50 becomes the center frequency fVCOIs held in.
[0044]
On the other hand, the oscillation signal S from the multiplier MULmWhen the phase changes, a signal corresponding to the phase change is generated, a signal indicating this phase change is amplified by the amplifier 30, and the high-frequency component is removed via the low-pass filter 40, leaving only the low-frequency component. It is. The signal S402 is input to the voltage controlled oscillator 50, and the voltage controlled oscillator 50 controls the frequency of the generated oscillation signal according to the signal.
[0045]
As described above, the output signal of the low-pass filter 40 includes the oscillation signal S from the multiplier MUL.mChanges in accordance with the phase change of. This phase change is, for example, an audio signal that is a modulation signal of the audio intermediate frequency signal SIF or the video carrier signal VIF input to the multiplier MUL.CFrom the output signal S401 of the low-pass filter 40, the audio signal VMPXAnd AFT signal VAFTCan be taken out.
[0046]
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described using mathematical expressions with reference to FIG.
The audio intermediate frequency signal SIF input to the multiplier 10 is an FM signal, and can be expressed by the following equation.
[0047]
(Equation 1)
SIF (t) = Acos {ωSCt + φ0+ M sin ρt… (1)
Where ωSCDenotes the angular frequency of the carrier of the audio intermediate frequency signal SIF, ρ denotes the angular frequency of the audio modulation wave, and m denotes the modulation index.
Note that φ in equation (1)0Is the initial value of the phase of the FM signal, where, for convenience, φ0= 0. In this case, the above equation (1) can be simplified as the following equation.
[0048]
(Equation 2)
SIF (t) = Acos {ωSCt + m sin ρt} (2)
[0049]
When the signal SIF (t) shown in the equation (2) is input to the multiplier 10 and multiplied by N, a multiplied signal S10 shown in the following equation is obtained.
[0050]
(Equation 3)
S10 (t) = Acos {NωSCt + Nm sin ρt} (3)
[0051]
Here, the video carrier VIF input to the multiplier MUL is used.CIs the carrier angular frequency ω as shown in the following equation.PCAn oscillation signal having
[0052]
(Equation 4)
VIFC(T) = B cos ωPCt ... (4)
[0053]
Video carrier VIF by multiplier MULCAnd a multiplication signal S10 to obtain a multiplication signal shown below.
[0054]
(Equation 5)
Figure 0003593822
[0055]
Then, the result of the multiplication processing shown in Expression (5) passes through a low-pass filter not shown in FIG.SC+ ΩPC) T + Nm sinρt} is attenuated, and the low frequency component cos {(NωSC−ωPC) Only t + Nm sinρt} is output to the phase detector 20.
That is, the signal S input to the phase detector 20mCan be expressed as:
[0056]
(Equation 6)
SM(T) = C cos {(NωSC  −ωPC) T + Nm sinρt} (6)
[0057]
Thereby, the signal SmIs N times the modulation index of the original audio intermediate frequency signal SIF, and the video carrier VIFCAnd the signal SmCarrier frequency fmIs (N ωSC−ωPC) T, and by setting the multiplication number N of the multiplier 10, the signal SmIs the carrier frequency of the audio intermediate frequency signal SIF (fSIF= ΩSCt).
[0058]
For example, if the carrier frequency of the audio intermediate frequency signal SIF is 4.5 MHz, the carrier frequency of the video intermediate frequency signal is 58.75 MHz, and the multiplication number N of the multiplier 10 is 14, the phase detector 20 of the PLL circuit The carrier frequency of the input signal is 4.25 MHz.
[0059]
As described above, the audio intermediate frequency signal SIF has a modulation index N times higher by the above-described intermediate frequency processing circuit, and the frequency of the carrier of the audio intermediate frequency signal is converted to a low frequency band. It is possible to realize a low-pass SIF.
That is, the audio intermediate frequency signal SIF, which is a narrow-band FM modulation signal, can be broadened. Then, by demodulating the broadband FM modulated signal by, for example, an FM detection circuit constituted by a PLL circuit as in the present example, an audio signal having a high S / N ratio can be obtained.
[0060]
Next, referring to FIG. 1, the AFT signal VAFTWill be described.
The multiplier MUL has a video carrier VIFCIs input to the multiplier MUL together with the multiplied signal multiplied by N by the multiplier 10, and as a result of the multiplication process, the low-frequency conversion is performed. Then, the low-frequency converted signal SmIs FM detected by the PLL circuit, and the signal SmThe signal S401 corresponding to the phase change is output by the PLL circuit.
[0061]
The signal S401 is converted by the low-pass filter 60 into the audio signal V contained therein.MPXOf the image carrier VIFC, Only the signal components corresponding to the frequency conversion are left. This signal is amplified by the amplifier 70, and the AFT signal VAFTThe frequency of the intermediate frequency signal output from the tuner circuit is held constant by finely adjusting the oscillation frequency of the local oscillator of the tuner circuit.
[0062]
In the PLL circuit, the central angular frequency f of the voltage controlled oscillator 50VCOIs (N ωSC−ωPC). Therefore, the signal S input to the phase detector 20mWhen there is no phase conversion, the output signal S50 from the voltage controlled oscillator 50 is represented by the following equation.
[0063]
(Equation 7)
S50 (t) = V cos (NωSC  −ωPC) T ... (7)
[0064]
Video carrier VIF input to multiplier MULC, There is a shift of Δω, the signal S input to the phase detector 20 ismCan be expressed as
[0065]
(Equation 8)
SM(T) = Ccos {(NωSC  −ωPC  + Δω) t + Nm sinρt} (8)
[0066]
Signal SmThe signal S401 output from the low-pass filter 40 by the FM detection by the PLL circuit includes the video carrier VIFCAnd a voltage signal proportional to the audio signal component N m sinspt.
The audio signal component is removed by the low-pass filter 60 shown in FIG.C, Only the voltage signal proportional to the frequency shift Δω is left. This voltage signal is amplified by the amplifier 70, and the AFT signal VAFTOutput terminal TAFTIs output to
[0067]
AFT signal VAFTIs output to the tuner circuit. For example, by finely adjusting the oscillation frequency of the local oscillator in the tuner circuit, the frequency of the intermediate frequency signal output from the tuner circuit is kept constant.
[0068]
Thus, the intermediate frequency processing circuit of the present invention allows the video carrier VIFCAFT signal V that changes according to the amount of the frequency shiftAFTIs generated and fed back to the tuner circuit to stabilize the frequency of the intermediate frequency signal.
[0069]
Generally, video carrier VIFCThe frequency of the reference signal for detecting the frequency shift of the video carrier VIFCIs required to be equal to or higher than the required frequency accuracy.
In the present embodiment, the video carrier VIFCIs converted to a low band by the multiplier MUL, and the center frequency f of the oscillation signal S50 of the voltage controlled oscillator 50 used as a reference signal for the phase comparison.VCOIs (N ωSC−ωPCTherefore, the precision ratio x required for the voltage-controlled oscillator 50 and the precision required for the conventional reference signal generator can be expressed by the following equation.
[0070]
(Equation 9)
x = ωPC/ (N ωSC−ωPC…… (9)
[0071]
Here, in the present embodiment, assuming that the multiplier N of the multiplier is (N = 14), the center frequency f of the voltage controlled oscillator 50 isVCOIs (fVCO= 4.25 MHz). The precision ratio x shown in Expression (9) is about 13.8 times. Further, assuming that the multiplication number (N = 16), the center frequency f of the voltage controlled oscillator 50VCOIs (fVCO= 13.25 MHz), and the precision ratio x shown in Expression (9) is about 4.43 times.
[0072]
That is, in the present embodiment, the video carrier VIFCIs converted to a low band by the multiplier MUL, the accuracy requirement for the voltage-controlled oscillator 50 for generating the reference signal is relaxed as compared with the reference signal generator of the conventional AFT signal generation circuit.
[0073]
As described above, according to the present embodiment, the audio intermediate frequency signal SIF is multiplied by N by the multiplier 10 to obtain the video carrier VIF.CAnd the signal S converted to the low frequencymIs input to the PLL circuit. By the PLL circuit, the signal SmIs FM detected, and the audio signal and the video carrier VIF are detected.CGenerates a signal S401 corresponding to the frequency shift of1, The DC component is removed, and the audio signal V amplified by the amplifier 90MPXIs output, and the audio signal component is removed by the low-pass filter 60.COf the AFT signal VAFTAs a result, the S / N ratio of the audio signal can be improved, the requirement for the accuracy of the voltage controlled oscillator 50 for generating the reference signal for the phase comparison can be relaxed, and the audio signal can be reduced by one intermediate frequency processing circuit. Detection and AFT signal VAFTCan be realized.
[0074]
Second embodiment
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the intermediate frequency processing circuit according to the present invention. As shown, the intermediate frequency processing circuit of the present embodiment includes a multiplier 10, an oscillator 12, a multiplier MUL, a phase detector 20, an amplifier 30, a low-pass filter 40, a voltage-controlled oscillator 50, a low-pass filter 60, a capacitor C1And amplifiers 80 and 90.
[0075]
It should be noted that the present embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the video carrier VIF input to the multiplier MUL isCThis embodiment differs from the first embodiment in that an oscillation signal S12 from the oscillator 12 is used.
The components constituting the PLL circuit are the same as those in the first embodiment, and these components are described using the same reference numerals as in FIG. The detailed description of the same components as those in FIG. 1 is omitted.
[0076]
As shown in FIG. 2, in this example, both a multiplied signal S10 obtained by multiplying the audio intermediate frequency signal SIF by N by the multiplier 10 and an oscillation signal S12 generated by the oscillator 12 are input to the multiplier MUL. A signal S obtained by removing the high-frequency component and leaving only the low-frequency component through a low-pass filter (not shown) on the result of the multiplication by the multiplier MUL.m1Is input to the phase detector 20 constituting the PLL circuit.
[0077]
Here, the output signal S12 of the oscillator 12 is, for example, a video carrier VIF.CAn oscillation signal having the same frequency as This oscillator can be constituted by, for example, a ceramic oscillator or the like.
As a result of the multiplication processing of the multiplied signal S10 and the oscillation signal S12, the modulation index of the audio intermediate frequency signal SIF becomes N times the number of times, and the carrier frequency of the audio intermediate frequency signal SIF, which is an FM signal, is converted to a lower frequency band. Therefore, the audio signal V having a high S / N ratio is obtained by the FM detection circuit constituted by the PLL circuit.MPXIs obtained.
[0078]
As described above, according to the present embodiment, the AFT signal VAFTCannot be realized, but by multiplying the audio intermediate frequency signal SIF and multiplying the signal with the oscillation signal S12, the modulation index of the audio intermediate frequency signal SIF can be improved and the carrier frequency can be converted to a lower frequency band. An N-ratio audio signal is obtained.
[0079]
Third embodiment
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the intermediate frequency processing circuit according to the present invention.
As shown, the intermediate frequency processing circuit of the present embodiment includes an oscillator 14, a multiplier MUL, a phase detector 20, an amplifier 30, a low-pass filter 40, a voltage controlled oscillator 50, and an amplifier 70.
[0080]
The present embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the present embodiment uses an oscillation signal S14 from an oscillator 14 instead of the multiplied signal S10 input to the multiplier MUL. .
The components constituting the PLL circuit are the same as those in the first embodiment, and these components are described using the same reference numerals as in FIG. The detailed description of the same components as those in FIG. 1 is omitted.
[0081]
As shown in FIG. 3, in this example, the oscillation signal S14 from the oscillator 14 and the video carrier VIFCAre input to the multiplier MUL. A signal S obtained by removing the high-frequency component and leaving only the low-frequency component through a low-pass filter (not shown) on the result of the multiplication by the multiplier MUL.m2Is input to the phase detector 20 constituting the PLL circuit.
[0082]
The signal S input to the PLL circuitm2The frequency of the video carrier VIFCOf the video carrier VIF by the PLL circuit.C, A voltage signal S40 proportional to the frequency shift is output. The voltage signal S40 is amplified by the amplifier 70, and the AFT signal VAFTThe frequency of the intermediate frequency signal output from the tuner circuit is kept constant by finely adjusting the oscillation frequency of the local oscillator of the tuner circuit.
[0083]
In this example, the oscillator 14 can be constituted by, for example, a ceramic oscillator or the like. The operating frequency of the oscillator 14 is set to, for example, substantially the same frequency as the frequency-multiplied signal S10 from the frequency multiplier 10 shown in FIG. Here, the angular frequency of the oscillation signal S14 from the oscillator 14 is ωOSCThen, the signal S input to the phase detector 20m2Is the difference (ω) between the angular frequencies of the two signals input to the multiplier MUL.PC−ωOSC). In response to this, the center frequency f of the voltage-controlled oscillator 50 of the PLL circuit isVCOIs (ωPC−ωOSC).
[0084]
Thus, the video carrier VIFCOf the AFT signal VAFTThe oscillation signal S50 from the voltage controlled oscillator 50 is used as a reference signal for generating the signal. For this reason, the accuracy requirement for the voltage controlled oscillator 50 is relaxed as compared with the accuracy required for the conventional reference signal generator.
[0085]
As described above, according to the present embodiment, the oscillation signal S14 from the oscillator 14 and the video carrier VIFCAnd the video carrier VIFCIs converted to a low frequency band, and the video carrier VIF isCDetects and outputs a voltage signal proportional to the frequency shift of the AFT signal VAFTTo the tuner circuit, the video carrier VIFCBy the low-frequency conversion of the frequency, the requirement for the accuracy of the voltage controlled oscillator 50 that generates the reference signal for the phase comparison can be relaxed, and the high-precision AFT signal VAFTCan be generated.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the intermediate frequency processing circuit of the present invention, the S / N ratio of the demodulated audio signal can be improved, and the requirement for the accuracy of the reference signal generator for generating the AFT signal is reduced. There are advantages that can be done.
Further, according to the present invention, the demodulation of the audio signal and the generation of the AFT signal can be realized by one circuit, and the circuit configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of an intermediate frequency processing circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the intermediate frequency processing circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the intermediate frequency processing circuit according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of an intermediate frequency processing circuit of an intercarrier system.
FIG. 5 is a block diagram of a pseudo split carrier type intermediate frequency processing circuit.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a conventional audio signal demodulation circuit.
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a single tuning circuit used for an audio signal demodulation circuit.
FIG. 8 is a graph showing amplitude and phase characteristics of a single tuning circuit.
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a conventional AFT circuit.
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of a π / 2 phase shifter.
FIG. 11 is a graph showing frequency characteristics of a π / 2 phase shifter.
FIG. 12 is a graph showing output characteristics of the AFT circuit.
[Explanation of symbols]
10 Multiplier, 12, 14 Oscillator, MUL Multiplier, 20 Phase detector, 30 Amplifier, 40 Low-pass filter, 50 Voltage-controlled oscillator, 60 Low-pass filter, C1... capacitors, 70, 80, 90 ... amplifiers.

Claims (8)

音声中間周波信号から音声信号を復調して出力する中間周波処理回路であって、
上記音声中間周波信号を所定の逓倍数N(Nは整数である)で逓倍し、逓倍信号を出力する逓倍手段と、
上記逓倍信号と映像中間周波信号の搬送波の周波数を有する入力信号とを掛算し、掛算結果に含まれる高周波成分を除去する周波数変換手段と、
上記周波数変換手段の出力信号を受けて、当該出力信号に含まれている音声信号を復調する復調手段と
を有する中間周波処理回路。
An intermediate frequency processing circuit for demodulating and outputting an audio signal from an audio intermediate frequency signal,
Multiplying means for multiplying the audio intermediate frequency signal by a predetermined multiplication number N (N is an integer) and outputting a multiplied signal;
Frequency conversion means for multiplying the multiplied signal and the input signal having the frequency of the carrier of the video intermediate frequency signal, and removing high frequency components included in the multiplication result,
A demodulating means for receiving an output signal of the frequency converting means and demodulating an audio signal contained in the output signal.
上記入力信号は、発振器からの発振信号である
請求項1記載の中間周波処理回路。
The input signal is an intermediate frequency processing circuit according to claim 1, wherein the oscillation signal from the oscillator.
上記周波数変換手段は、掛算器およびローパスフィルタにより構成されている 請求項1記載の中間周波処理回路。2. The intermediate frequency processing circuit according to claim 1, wherein said frequency conversion means comprises a multiplier and a low-pass filter. 上記復調手段は、PLL回路により構成されている
請求項1記載の中間周波処理回路。
2. The intermediate frequency processing circuit according to claim 1, wherein said demodulation means is constituted by a PLL circuit.
上記入力信号は、同調回路からの映像中間周波信号の搬送波である
請求項1記載の中間周波処理回路。
2. The intermediate frequency processing circuit according to claim 1, wherein the input signal is a carrier of a video intermediate frequency signal from a tuning circuit.
上記入力信号は、同調回路からの映像中間周波信号の搬送波であって、
上記復調手段からの出力信号を受けて、当該出力信号に含まれている上記音声信号を除去するローパスフィルタと、
上記ローパスフィルタの出力を増幅して、増幅した信号を上記同調回路に周波数安定用制御信号として供給する増幅手段と
を有する請求項1記載の中間周波処理回路。
The input signal is a carrier of the video intermediate frequency signal from the tuning circuit,
A low-pass filter that receives an output signal from the demodulation unit and removes the audio signal included in the output signal;
2. The intermediate frequency processing circuit according to claim 1, further comprising: amplification means for amplifying an output of the low-pass filter and supplying the amplified signal to the tuning circuit as a frequency stabilization control signal.
同調回路から映像中間周波信号を受けて、当該映像中間周波信号の搬送波の周波数変化分に応じた制御信号を上記同調回路に出力し、上記同調回路の出力周波数を安定させる中間周波処理回路であって、
上記映像中間周波信号の搬送波と音声中間周波信号を所定の逓倍数N(Nは整数である)で逓倍した周波数を有する入力信号とを掛算し、掛算結果に含まれる高周波成分を除去する周波数変換手段と、
上記周波数変換手段の出力信号を受けて、当該出力信号に含まれている上記映像中間周波信号の周波数変化分に応じた信号を抽出し、抽出した信号を上記同調回路に出力し、上記同調回路の出力周波数を制御する復調手段と
を有する中間周波処理回路。
An intermediate frequency processing circuit that receives the video intermediate frequency signal from the tuning circuit, outputs a control signal corresponding to the frequency change of the carrier of the video intermediate frequency signal to the tuning circuit, and stabilizes the output frequency of the tuning circuit. hand,
Frequency conversion for removing a high frequency component contained in the multiplication result by multiplying the carrier of the video intermediate frequency signal by an input signal having a frequency obtained by multiplying the audio intermediate frequency signal by a predetermined multiple N (N is an integer). Means,
Receiving the output signal of the frequency conversion means, extracting a signal corresponding to the frequency change of the video intermediate frequency signal included in the output signal, outputting the extracted signal to the tuning circuit, And a demodulation means for controlling the output frequency of the intermediate frequency.
上記入力信号は、発振器からの発振信号である
請求項7記載の中間周波処理回路。
The input signal is an intermediate frequency processing circuit according to claim 7, wherein the oscillation signal from the oscillator.
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